大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)信息分發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)，特別涉及一種大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)信息分發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控服務(wù)大多數(shù)情況下是對(duì)外封閉，即不對(duì)公眾開放。當(dāng)前，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流媒體的興起，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控引發(fā)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的巨大改革，尤其是當(dāng)前平安城市、智慧城市的建設(shè)需求，使得視頻監(jiān)控的范圍在逐步的擴(kuò)大，因而某些視頻對(duì)外開放是非常必須的，能讓公眾更多了解城市的發(fā)展?fàn)顩r，尤其是某些地方發(fā)生了重大事件，讓公眾及時(shí)了解到情況是很有必要的，因此獲得視頻熱點(diǎn)并將其分發(fā)出去非常重要，但是視頻熱點(diǎn)是公眾聚焦的事件，一般具有并發(fā)用戶多、突發(fā)性強(qiáng)、影響面廣與意義重大等特點(diǎn)，然而視頻熱點(diǎn)發(fā)生的頻率相對(duì)較低，而且在高并發(fā)狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的消耗會(huì)突發(fā)性增長(zhǎng)。同時(shí)視頻熱點(diǎn)的延時(shí)、抖動(dòng)及服務(wù)器帶寬等都是制約著視頻監(jiān)控的QoS，尤其是海量用戶并發(fā)訪問(wèn)時(shí)，傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)的弊端就顯現(xiàn)出來(lái)了。
[0003]當(dāng)前，在視頻熱點(diǎn)監(jiān)控與智能信息發(fā)布領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外主要采用的技術(shù)模式都是采用基于Client/Server的流媒體技術(shù)，研宄的大多數(shù)是單點(diǎn)視頻流媒體傳輸問(wèn)題，而非聚集海量用戶并發(fā)訪問(wèn)的視頻熱點(diǎn)問(wèn)題。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要的城市監(jiān)控視頻在視頻熱點(diǎn)發(fā)布方面基本采用的是十分保守的方法，不是發(fā)布公共監(jiān)控視頻信息，就是采用控制數(shù)量的方法，一般熱點(diǎn)視頻達(dá)多個(gè)并發(fā)用戶(如10個(gè)以上)其帶寬就明顯緊張。在并發(fā)狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的消耗突發(fā)性增長(zhǎng)。由此可見，目前非常有必要找到一種較小帶寬滿足海量用戶并發(fā)訪問(wèn)視頻熱點(diǎn)的有效方法，以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬建設(shè)、租用和運(yùn)行的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)信息分發(fā)系統(tǒng)，該分發(fā)系統(tǒng)能夠滿足海量用戶并發(fā)訪問(wèn)。
[0005]本實(shí)用新型的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)信息分發(fā)系統(tǒng)的分發(fā)方法，該分發(fā)方法是一種較小帶寬滿足海量用戶并發(fā)訪問(wèn)視頻熱點(diǎn)的有效方法。
[0006]本實(shí)用新型的首要目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控?zé)狳c(diǎn)信息分發(fā)系統(tǒng)，包括:監(jiān)控前端、熱點(diǎn)分發(fā)終端、視頻管理服務(wù)器、發(fā)布源服務(wù)器、目錄服務(wù)器、監(jiān)控客戶端、超級(jí)結(jié)點(diǎn)、智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和客戶端計(jì)數(shù)器，所述客戶端計(jì)數(shù)器與監(jiān)控客戶端連接。
[0007]監(jiān)控前端用于傳送視頻熱點(diǎn)給熱點(diǎn)分發(fā)終端；
[0008]熱點(diǎn)分發(fā)終端用于對(duì)從監(jiān)控前端獲得的視頻流進(jìn)行熱點(diǎn)識(shí)別，其中熱點(diǎn)識(shí)別可以通過(guò)第三方系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)視頻流進(jìn)行分發(fā)前的碼流適應(yīng)性修改，然后構(gòu)造消息參數(shù)，并通過(guò)Socket通信方式與發(fā)布源服務(wù)器進(jìn)行通信；
[0009]視頻管理服務(wù)器用于管理頻道列表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一調(diào)度發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器及其用戶的管理；
[0010]發(fā)布源服務(wù)器用于發(fā)布頻道，實(shí)現(xiàn)P2P數(shù)據(jù)的封裝，為監(jiān)控客戶端傳輸數(shù)據(jù)，作為一個(gè)特殊的結(jié)點(diǎn)，為其他結(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)包，為智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)來(lái)源；
[0011]智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是一種多源網(wǎng)狀傳輸模式(即多對(duì)多模式)的網(wǎng)絡(luò)，并且是一個(gè)即時(shí)的自組織形式；
[0012]目錄服務(wù)器用于為頻道提供資源結(jié)點(diǎn)索引查詢功能，為新添加的智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)提供資源結(jié)點(diǎn)表，其中，發(fā)布源服務(wù)器，監(jiān)控客戶端都可作為結(jié)點(diǎn)；
[0013]監(jiān)控客戶端用于觀看已發(fā)布的監(jiān)控視頻頻道，同時(shí)也是智能對(duì)等傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心組成，負(fù)責(zé)傳遞目錄服務(wù)器生成的資源結(jié)點(diǎn)表，并進(jìn)行P2P數(shù)據(jù)包的分發(fā)，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)；
[0014]客戶端計(jì)數(shù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控客戶端進(jìn)行連接，客戶端計(jì)數(shù)器會(huì)記錄監(jiān)控客戶端發(fā)送的IP、監(jiān)控客戶端版本號(hào)、監(jiān)控客戶端ID等相關(guān)信息并加以統(tǒng)計(jì)，于此同時(shí)會(huì)檢查該監(jiān)控客戶端的ID并且對(duì)未分配ID的監(jiān)控客戶端發(fā)送新的ID，來(lái)擴(kuò)充監(jiān)控客戶端新注冊(cè)的數(shù)目，從而客戶端計(jì)數(shù)器能夠統(tǒng)計(jì)每日注冊(cè)監(jiān)控客戶端的數(shù)量、每日訪問(wèn)監(jiān)控客戶端的人數(shù)、每日各個(gè)監(jiān)控客戶端的獨(dú)立訪問(wèn)人數(shù)、及每日訪問(wèn)該監(jiān)控客戶端的IP數(shù)量和該監(jiān)控客戶端的歷史累計(jì)數(shù)目。
[0015]監(jiān)控前端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備將監(jiān)控視頻傳到熱點(diǎn)分發(fā)終端中，熱點(diǎn)分發(fā)終端通過(guò)轉(zhuǎn)流處理模塊將視頻分發(fā)前的碼流進(jìn)行適應(yīng)性修改，再通過(guò)視頻管理服務(wù)器、發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)控視頻的發(fā)布。
[0016]所述監(jiān)控前端、熱點(diǎn)分發(fā)終端和發(fā)布源服務(wù)器依次網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通過(guò)連接，所述視頻管理服務(wù)器、發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器兩兩互相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通過(guò)連接，所述客戶端計(jì)數(shù)器與監(jiān)控客戶端通過(guò)智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。
[0017]本實(shí)用新型以P2P技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)為傳輸工具的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以較小帶寬滿足大規(guī)模敏捷化并發(fā)用戶自適應(yīng)處理的網(wǎng)絡(luò)媒體關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)能夠滿足在高并發(fā)狀態(tài)下中心網(wǎng)絡(luò)帶寬的服務(wù)能力，大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬建設(shè)、租用和運(yùn)行的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳的網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控視頻的大規(guī)模分發(fā)。
[0018]為實(shí)現(xiàn)視頻的大規(guī)模分發(fā)，本實(shí)用新型中，熱點(diǎn)分發(fā)終端首先需要對(duì)從監(jiān)控前端獲得的視頻流進(jìn)行分發(fā)前的碼流適應(yīng)性修改，即若獲得是視頻流的數(shù)據(jù)包格式非目標(biāo)格式就需要進(jìn)行重新的解封裝、解碼、重新分片打包、重新封裝等操作(如獲得的監(jiān)控視頻的格式為以RTP協(xié)議傳送的PS數(shù)據(jù)封裝格式，而目標(biāo)格式為以MMS協(xié)議傳送的ASF數(shù)據(jù)封裝格式)。在發(fā)布視頻前需要獲取視頻管理服務(wù)器、發(fā)布源服務(wù)器及目錄服務(wù)器的狀態(tài)信息(即發(fā)布源服務(wù)器的IP、發(fā)布源服務(wù)器的端口、目錄服務(wù)器的IP、頻道類型ID、視頻發(fā)布時(shí)的視頻名稱、轉(zhuǎn)流后的視頻URL、最大連接數(shù)、最大頻道帶寬以及單個(gè)用戶帶寬，這些信息都保存在ChannelInf0.XML文件中)，選取合適的發(fā)布源服務(wù)器、目錄服務(wù)器和頻道類型。發(fā)布視頻時(shí)，熱點(diǎn)分發(fā)終端通過(guò)Socket通信方式與發(fā)布源服務(wù)器進(jìn)行通信，成功通信后就可在發(fā)布源服務(wù)器上建立其相應(yīng)的頻道信息并添加該視頻流；目錄服務(wù)器則會(huì)生成該視頻資源結(jié)點(diǎn)的索引和統(tǒng)計(jì)信息并提供該資源結(jié)點(diǎn)的搜索與統(tǒng)計(jì)；視頻管理服務(wù)器會(huì)添加該頻道資源并進(jìn)行管理，將其信息保存到視頻管理服務(wù)器目錄的XML文件下的ChannelInf0.XML文件中，并通過(guò)文件同步軟件將該文件同步到到監(jiān)控客戶端相應(yīng)的文件目錄下，因而監(jiān)控客戶端能夠讀取并解析該文件并重新加載視頻信息，用戶即可在頻道列表上看到新添加的監(jiān)控視頻頻道并可點(diǎn)擊播放。
[0019]其中視頻管理服務(wù)器負(fù)責(zé)管理頻道列表，統(tǒng)一調(diào)度發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器；發(fā)布源服務(wù)器負(fù)責(zé)發(fā)布頻道，實(shí)現(xiàn)P2P數(shù)據(jù)的封裝，為監(jiān)控客戶端傳輸數(shù)據(jù)，作為一個(gè)特殊的結(jié)點(diǎn)，為其他結(jié)點(diǎn)提供數(shù)據(jù)包，為智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)來(lái)源；目錄服務(wù)器負(fù)責(zé)為頻道提供資源結(jié)點(diǎn)查詢功能，為新添加的智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)提供結(jié)點(diǎn)表，其中，發(fā)布源服務(wù)器，監(jiān)控客戶端都被作為結(jié)點(diǎn)；監(jiān)控客戶端負(fù)責(zé)觀看發(fā)布的監(jiān)控視頻內(nèi)容，同時(shí)也是智能對(duì)等傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心組成，負(fù)責(zé)傳遞目錄服務(wù)器生成的結(jié)點(diǎn)表及進(jìn)行P2P數(shù)據(jù)包的分發(fā)，構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。
[0020]當(dāng)用戶訪問(wèn)量增大時(shí)，目錄服務(wù)器通過(guò)資源分配而使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定，即滿足海量用戶的并發(fā)訪問(wèn)。
[0021]在本實(shí)用新型中，所述的熱點(diǎn)分發(fā)終端的熱點(diǎn)識(shí)別模塊是識(shí)別監(jiān)控視頻的熱點(diǎn)信息，該模塊中的視頻流可以來(lái)源于第三方系統(tǒng)將識(shí)別出來(lái)視頻熱點(diǎn)信息，可以識(shí)別多種不同格式的視頻流，其中主要是從監(jiān)控前端上獲取的視頻流，也支持手機(jī)端拍攝的視頻流等格式的視頻數(shù)據(jù)。
[0022]在本實(shí)用新型中，采用的是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)融合模型設(shè)計(jì)的媒體內(nèi)容承載平臺(tái)，依托智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)傳輸方式將音視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控客戶端。
[0023]在本實(shí)用新型中，P2P模塊包含了超級(jí)結(jié)點(diǎn)、發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器，其中超級(jí)結(jié)點(diǎn)主要支持智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的傳輸和內(nèi)容共享，是一個(gè)沒有播放功能的簡(jiǎn)單的客戶端。
[0024]在本實(shí)用新型中，所述的熱點(diǎn)分發(fā)終端的轉(zhuǎn)流處理模塊，在監(jiān)控系統(tǒng)中，一般的視頻封裝格式是以RTP協(xié)議推送的PS格式，但本實(shí)用新型中視頻所采用的一種封裝格式是以MMS協(xié)議傳輸?shù)腁SF格式，因此需要對(duì)從監(jiān)控前端獲取的視頻進(jìn)行解封裝、解碼、重新分片打包、重新封裝并按MMS傳輸協(xié)議分發(fā)。
[0025]在本實(shí)用新型中，從監(jiān)控前端獲取視頻流有兩種方式，一種是主動(dòng)推流，即由監(jiān)控系統(tǒng)直接將視頻流推送到本機(jī)的端口上；一種是申請(qǐng)流，該方式是通過(guò)SIP協(xié)議建立一個(gè)連接。通過(guò)這兩種方式獲得的視頻流，若不是目標(biāo)數(shù)據(jù)格式，則需要進(jìn)行解析，即解封裝、解碼、重新分片打包、重新封裝，最后視頻流以目標(biāo)數(shù)據(jù)格式協(xié)議進(jìn)行發(fā)布。
[0026]在本實(shí)用新型中，從監(jiān)控前端獲得視頻流并進(jìn)行分發(fā)前的適應(yīng)性轉(zhuǎn)流后，通過(guò)熱點(diǎn)分發(fā)終端進(jìn)行發(fā)布，在進(jìn)行發(fā)布前需要獲得視頻管理服務(wù)器、發(fā)布源服務(wù)器及目錄服務(wù)器的狀態(tài)信息，然后選擇一個(gè)相應(yīng)的發(fā)布源服務(wù)器和目錄服務(wù)器實(shí)現(xiàn)智能對(duì)等模式的視頻流發(fā)布。
[0027]在本實(shí)用新型中，目錄服務(wù)器是負(fù)責(zé)P2P體系中用戶結(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)分配并生成用戶訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為發(fā)布源服務(wù)器向其注冊(cè)的視頻資源結(jié)點(diǎn)的搜索與統(tǒng)計(jì)。目錄服務(wù)器在智能對(duì)等網(wǎng)絡(luò)體系中負(fù)責(zé)記錄資源狀態(tài)，協(xié)調(diào)結(jié)點(diǎn)之間的連接，記錄結(jié)點(diǎn)所擁有的資源狀態(tài)，同時(shí)也為新加入的結(jié)點(diǎn)提供資源列表，通過(guò)記錄監(jiān)控客戶端的獲得的視頻信息為監(jiān)控客戶端自發(fā)形成智能對(duì)等傳輸網(wǎng)絡(luò)提供依據(jù)。
[0028]在本實(shí)用新型中，目錄服務(wù)器主要為發(fā)布視頻的發(fā)布源服務(wù)器提供服務(wù)，周期性地記錄頻道的資源情況，維護(hù)資源的結(jié)點(diǎn)列表，并提供資源結(jié)點(diǎn)的搜索和統(tǒng)計(jì)，當(dāng)發(fā)布源服務(wù)器的連接數(shù)量沒有超過(guò)最大限制時(shí)，可以將發(fā)布源服務(wù)器作為資源結(jié)點(diǎn)加入到資源結(jié)點(diǎn)列表中、把超級(jí)結(jié)點(diǎn)加入到資源結(jié)點(diǎn)列表中、同時(shí)也會(huì)將一定數(shù)量的同網(wǎng)段的擁有資源的結(jié)點(diǎn)加入到資源結(jié)點(diǎn)列表中，或是將少量同一內(nèi)網(wǎng)的擁有資源的結(jié)點(diǎn)加入資源結(jié)點(diǎn)列表、也可以隨機(jī)選取少量擁有資源的結(jié)點(diǎn)加入資源結(jié)點(diǎn)列表中。
[0029]在本實(shí)用新型中，發(fā)布源服務(wù)器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控頻道的發(fā)布與管理，為監(jiān)控客戶端結(jié)點(diǎn)傳輸音視頻數(shù)據(jù)，此外，當(dāng)發(fā)布源服務(wù)器的連接數(shù)量沒有超過(guò)所設(shè)置的最大限制時(shí)，它還可以作為一個(gè)特殊的結(jié)點(diǎn)提供視頻數(shù)據(jù)包。
[0030]在本實(shí)用新型中，監(jiān)控客戶端用于觀看發(fā)布的監(jiān)控視頻熱點(diǎn)，同時(shí)在構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的P2P應(yīng)用層組播網(wǎng)絡(luò)中處于核心地位，它用于傳遞結(jié)點(diǎn)表以及P2P數(shù)據(jù)包的分發(fā)。
[0031]在本實(shí)用新型中，視頻管理服務(wù)器負(fù)責(zé)頻道類型管理、發(fā)布源服務(wù)器用戶管理、目錄服務(wù)器用戶管理，并向監(jiān)控客戶端提供頻道列表信息。
[0032]在本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)的交互方式為支持XML文件格式的數(shù)據(jù)操作，通過(guò)MSXML解析器操作XML